專利名稱：電發(fā)光顯示器和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電發(fā)光顯示器，以及具有作為顯示器的電發(fā)光顯示器的電子設(shè)備，該電發(fā)光顯示器由嵌入襯底中的半導(dǎo)體元件(采用半導(dǎo)體薄膜的元件)形成。
背景技術(shù)：
近年來，在襯底上形成薄膜晶體管的技術(shù)已廣泛地使用，涉及有源矩陣型顯示器的應(yīng)用研究正在進(jìn)行。特別是，采用多晶硅膜的薄膜晶體管與采用普通的非結(jié)晶硅膜的薄膜晶體管相比較，具有較高的場效應(yīng)移動(dòng)性(μFE)，從而可進(jìn)行高速操作。其結(jié)果是，可進(jìn)行下述像素控制，該控制一般是通過位于襯底外部的驅(qū)動(dòng)電路、通過作為像素形成于相同襯底上的驅(qū)動(dòng)電路而進(jìn)行的。
由于下述的許多優(yōu)點(diǎn)，這種有源矩陣顯示器已引起注意，該許多優(yōu)點(diǎn)是在這種有源顯示器中，在相同的襯底上組合各種電路和元件而獲得的，該優(yōu)點(diǎn)，比如為較低的制作成本，顯示器的微型化，增加的區(qū)域，較高的總處理量。
在相同的襯底上具有用于驅(qū)動(dòng)像素部的驅(qū)動(dòng)電路和像素的單片型顯示器中，上述驅(qū)動(dòng)電路形成于像素部的邊緣，于是與僅僅在襯底上形成像素部的場合相比較，由于驅(qū)動(dòng)電路的尺寸，所要求的襯底尺寸較大。因此，可從一個(gè)襯底上切出的顯示器的數(shù)量隨使驅(qū)動(dòng)電路的專用表面積的減小程度而變化。
特別是，在具有1英寸或更小的對(duì)角線的像素的顯示器中，必須將驅(qū)動(dòng)電路放置于極小的襯底上，驅(qū)動(dòng)電路中的專用表面積對(duì)襯底尺寸造成較大影響。但是，無論像素部的尺寸，驅(qū)動(dòng)電路的功能是相同的，為了以很小的尺寸形成具有相同功能的電路，各種因素比如增加薄膜晶體管特性、以及實(shí)現(xiàn)微型化的技術(shù)便成為關(guān)鍵點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步使有源矩陣型電發(fā)光顯示器的體積微型化，使制作成本較低。另外，本發(fā)明的另一目的在于進(jìn)一步使帶有作為顯示器的，有源矩陣型電發(fā)光顯示器的電子設(shè)備微型化，減小制造成本。
電發(fā)光元件是針對(duì)有源矩陣型電發(fā)光顯示器中的每個(gè)像素而形成的。在這里，電發(fā)光元件指包括陰極，電發(fā)光層和陽極層的發(fā)光元件。電發(fā)光元件的射出光(后面稱為“電發(fā)光”)從襯底一側(cè)，或從與襯底相反的一側(cè)射出。此情況在圖6A和圖6B中示出。
在圖6A中的結(jié)構(gòu)中，依從電發(fā)光元件的底部的順序，電發(fā)光元件包括像素電極(陽極)，電發(fā)光層，MgAg電極(陰極)；該像素電極由ITO(氧化銦錫)形成。此外，陰極本身較薄，于是形成保護(hù)電極(在這里為鋁電極)，以便保護(hù)陰極功能，同時(shí)增強(qiáng)該功能。在此場合，電發(fā)光是從形成有薄膜晶體管的襯底的一側(cè)射出的。于是，在整個(gè)像素電極表面積中，其下方未形成有薄膜晶體管和布線的部分成為有效的發(fā)光區(qū)域。
另一方面，在圖6B的結(jié)構(gòu)中，依從電發(fā)光元件的底部的順序，電發(fā)光元件包括像素電極(陽極)，其由鋁膜形成；MgAg電極(陰極)；電發(fā)光層；ITO電極(陽極)。在此場合，電發(fā)光不通過像素電極傳遞，于是所有的光朝向與襯底相反的一側(cè)射出(電發(fā)光顯示器的頂側(cè))。于是，像素電極中的整個(gè)表面積變?yōu)橛行Оl(fā)光區(qū)域。
因此，對(duì)于圖6A的場合，在像素電極下方，形成盡可能少的元件或布線。但是，在圖6B的場合，無論在像素電極下方形成什么，該下方為純靜區(qū)，均沒有關(guān)系。
為了明確本發(fā)明的主要方面，本發(fā)明的目的在于有效地使用下述有源矩陣型電發(fā)光顯示器中的像素電極下方的靜區(qū)，在該顯示器中，通過類似圖6B的方法，制成電發(fā)光元件，以便實(shí)現(xiàn)發(fā)光。特別是，在像素部中，以矩陣主體排列的每個(gè)像素中的像素電極下方，形成用于驅(qū)動(dòng)像素部的驅(qū)動(dòng)電路。另外，不僅可采用驅(qū)動(dòng)電路，而且還可形成其它的信號(hào)處理電路(比如分波電路，升壓電路，γ補(bǔ)償電路，存儲(chǔ)器，差動(dòng)放大電路)。
換言之，在像素部內(nèi)部的靜區(qū)中，設(shè)置按照普通方式形成于像素部的邊緣處的電路和元件，可有效地使用襯底表面積。應(yīng)注意到，作為形成于像素部的邊緣處的元件，包括有比如用作抵抗ESD(靜電退化)的措施保護(hù)元件這樣的元件。
另外，本發(fā)明不僅適合于有源矩陣型電發(fā)光顯示器，而且還適合于下述電發(fā)光顯示器，該電發(fā)光顯示器具有形成在相同襯底上的驅(qū)動(dòng)電路，并具有簡單的矩陣類型的像素部。換言之，本發(fā)明對(duì)于下述電發(fā)光顯示器是有效的，在該電發(fā)光顯示器中，像素部中的電發(fā)光朝向與襯底相反的一側(cè)射出，另外在上述襯底上形成其它的電路或元件。


圖1為表示電發(fā)光顯示器的橫截面結(jié)構(gòu)的圖；圖2A～2E為表示制造電發(fā)光顯示器的方法的圖；圖3A～3D為表示制造電發(fā)光顯示器的方法的圖；圖4A～4D為表示制造電發(fā)光顯示器的方法的圖；圖5A～5C為表示制造電發(fā)光顯示器的方法的圖；圖6A和6B為用于說明光從電發(fā)光顯示器射出的方向的圖；圖7A和7B為表示電發(fā)光組件的外觀的圖；圖8A～8C為表示制造電發(fā)光顯示器的方法的圖；圖9為表示電發(fā)光顯示器中的像素部的結(jié)構(gòu)的圖；圖10為表示電發(fā)光顯示器的橫截面結(jié)構(gòu)的圖；圖11A和11B為表示電發(fā)光顯示器中的像素部的頂部結(jié)構(gòu)的圖；圖12為表示電發(fā)光顯示器中的像素部的頂部結(jié)構(gòu)的圖；圖13A～13F為表示電子設(shè)備的特定實(shí)例的圖。
具體實(shí)施例方式
首先，圖1表示本發(fā)明的有源矩陣型電發(fā)光顯示器的示意性橫截面結(jié)構(gòu)。標(biāo)號(hào)11表示襯底，標(biāo)號(hào)12表示構(gòu)成圖1A中的底部(在后面稱為“底膜”)的絕緣膜。玻璃襯底、石英襯底、結(jié)晶的玻璃襯底、陶瓷襯底、硅襯底、金屬襯底、或塑料襯底可用作上述襯底11。
此外，上述底膜12對(duì)于下述場合是特別有效的，在該場合，采用包含金屬離子的襯底或具有導(dǎo)電性的襯底，但是無需形成石英襯底。包含硅的絕緣膜可作為上述底膜12形成。應(yīng)注意到，術(shù)語“包含硅的襯底”特別是指下述絕緣膜，比如，氧化硅膜、氮化硅膜、或氧化的氮化硅膜(定義為SiOxNy，其中X和Y表示任意的整數(shù))，該氧化的氮化硅膜按照本說明書中的預(yù)定的比例，包含硅，氧和氮。
標(biāo)號(hào)201表示開關(guān)薄膜晶體管，標(biāo)號(hào)202表示電流控制薄膜晶體管，兩者由n型溝道薄膜晶體管形成。n型溝道薄膜晶體管的場效應(yīng)移動(dòng)性大于p型溝道薄膜晶體管的場效應(yīng)移動(dòng)性，于是，電流可高速流動(dòng)，容易使大量電流在n型溝道薄膜晶體管中流動(dòng)。此外，即使在相同量的電流的情況下，可使n溝道薄膜晶體管較小。于是，當(dāng)將n型溝道薄膜晶體管用作電流控制薄膜晶體管時(shí)，可更加有效地使用像素電極下方的靜區(qū)。
應(yīng)注意到，在本發(fā)明中，無需將開關(guān)薄膜晶體管和電流控制薄膜晶體管，限制在n型溝道薄膜晶體管，并且對(duì)于開關(guān)薄膜晶體管或電流控制薄膜晶體管來說、或這兩者來說，可采用p型溝道薄膜晶體管。
上述開關(guān)薄膜晶體管201中形成有有源層，該有源層包括源極區(qū)域13，漏極區(qū)域14，LDD區(qū)域15a～15d，分隔區(qū)域16，以及溝道形成區(qū)域17a和17b；柵極絕緣膜18；柵電極19a和19b；第1中間層絕緣膜20；源極布線21；漏極布線22。應(yīng)注意到，根據(jù)電路或元件的情況，柵極絕緣膜18或第1中間層絕緣膜20可在襯底上的所有薄膜晶體管中間為相同或不同的。
圖1A所示的開關(guān)薄膜晶體管201包括柵電極19a和19b，它們相互導(dǎo)通，從而形成所謂的雙柵極結(jié)構(gòu)。顯然，不僅可采用雙柵極結(jié)構(gòu)，而且還可采用所謂的多柵極結(jié)構(gòu)(指包括具有兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的溝道形成區(qū)域的有源層)，比如三柵極結(jié)構(gòu)。
上述多柵極結(jié)構(gòu)在降低上述薄膜晶體管中的截止電流值方面是極為有效的，由于使開關(guān)薄膜晶體管的截止電流充分降低，這樣可采用下述結(jié)構(gòu)，其中在上述開關(guān)薄膜晶體管的漏極中，未形成電容器(用于保存電流控制薄膜晶體管的柵極電壓的電容器)。其結(jié)果是，可更加有效地利用像素內(nèi)部的靜區(qū)。
此外，這樣形成開關(guān)薄膜晶體管201中的LDD區(qū)域15a～15d，以便使它們不會(huì)通過柵極絕緣膜18與柵電極19a和19b重合。該結(jié)構(gòu)在降低截止電流值方面是非常有效的。還有，上述LDD區(qū)域15a～15d的長度(寬度)可設(shè)定在0.5～3.5μm的范圍內(nèi)，具體設(shè)定在2.0～2.5μm的范圍內(nèi)。
應(yīng)注意到，特別最好形成偏移區(qū)域(由半導(dǎo)體層形成的區(qū)域，其與溝道形成區(qū)域的成分相同，并且其上未施加?xùn)艠O電壓)，以便減小截止電流值，該區(qū)域位于溝道形成區(qū)域和LDD區(qū)域之間。此外，當(dāng)采用具有兩個(gè)柵電極的多柵極結(jié)構(gòu)時(shí)，形成于溝道形成區(qū)域之間的上述分隔區(qū)域16(與源極區(qū)域或漏極區(qū)域同樣，以相同的濃度添加相同的雜質(zhì)元素的區(qū)域)在降低截止電流值方面是有效的。
此外，上述電流控制薄膜晶體管202中形成有有源層，該有源層包括源極區(qū)域26，漏極區(qū)域27，LDD區(qū)域28，以及溝道形成區(qū)域29；柵極絕緣膜18；柵電極30；第1中間層絕緣膜20；源極布線31；漏極布線32。應(yīng)注意到，上述柵電極30具有單柵極結(jié)構(gòu)，但是也可采用多柵極結(jié)構(gòu)。
上述開關(guān)薄膜晶體管201中的漏極與電流控制薄膜晶體管202的柵極導(dǎo)通。具體來說，上述電流控制薄膜晶體管202中的柵電極30通過漏極布線(也稱為“連接布線”)22，與開關(guān)薄膜晶體管201中的漏極區(qū)域14導(dǎo)通。此外，源極布線31與提供預(yù)定電壓用的供電線路連接。
上述電流控制薄膜晶體管202為下述元件，該元件用于對(duì)進(jìn)入到電發(fā)光元件203中的電流量進(jìn)行控制，如果認(rèn)為上述電發(fā)光元件的性能變差，則最好沒有過大的電流流動(dòng)。于是，最好對(duì)溝道的長度(L)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而過大的電流不會(huì)流入電流控制薄膜晶體管202。最好單位像素的電流量在0.5～2μA的范圍內(nèi)(特別是最好在1～1.5μA的范圍內(nèi))。
如上所述，當(dāng)開關(guān)薄膜晶體管的溝道長度由L1(L1＝L1a+L1b)表示，該溝道寬度由W1表示，電流控制薄膜晶體管的溝道長度由L2表示，該溝道寬度由W2表示時(shí)，如圖9所示，最好W1在0.1～5μm的范圍內(nèi)(具體是在0.5～2μm的范圍內(nèi))，并且W2在0.5～10μm的范圍內(nèi)(具體是在2～5μm的范圍內(nèi))。此外，最好L1在0.2～18μm的范圍內(nèi)(具體是在2～15μm的范圍內(nèi))，并且L2在1～50μm的范圍內(nèi)(具體是在10～30μm的范圍內(nèi))。應(yīng)注意到，本發(fā)明不限于上述數(shù)值。
圖1所示的電發(fā)光顯示器的特征還在于在電流控制薄膜晶體管202中，上述LDD區(qū)域28形成于漏極區(qū)域27和溝道形成區(qū)域29之間，并且該LDD區(qū)域28包括通過絕緣膜18與柵電極30重合的區(qū)域以及非重合的區(qū)域。
上述電流控制薄膜晶體管202具有較高的電流，以便使電發(fā)光元件203發(fā)光，并且最好采取對(duì)付熱載體進(jìn)入造成的性能變差的措施。還有，當(dāng)顯示黑色時(shí)，上述電流控制薄膜晶體管設(shè)定在截止?fàn)顟B(tài)，但是如果在此時(shí)，截止電流值較高，則清楚的黑色顯示是不可能的，這樣會(huì)造成比如對(duì)比度降低的問題。于是，必須對(duì)截止電流值進(jìn)行控制。
人們知道，LDD區(qū)域與柵電極重合的結(jié)構(gòu)對(duì)于熱載體進(jìn)入造成的性能變差來說，是非常有效的。但是，如果將全部LDD區(qū)域與柵電極重合，則上述截止電流值上升，于是，本發(fā)明的申請(qǐng)人通過下述方式，同時(shí)解決熱載體和截止電流值的問題，該方式為在上述結(jié)構(gòu)上添加下述新的結(jié)構(gòu)，在該下述結(jié)構(gòu)中，形成有多個(gè)未與柵電極重合的LDD區(qū)域。
此時(shí)，上述LDD區(qū)域中的與柵電極重合的長度可在0.1～3μm的范圍內(nèi)(最好在0.3～1.5μm的范圍內(nèi))。如果該長度過長，則寄生電容量變大，如果該長度過短，則防止熱載體的效果變差。再有，上述LDD區(qū)域中的未與柵電極重合的長度可設(shè)定在1.0～3.5μm的范圍內(nèi)(最好在1.5～2.0μm的范圍內(nèi))。如果該長度過長，則充分的電流不能夠流動(dòng)，如果該長度過短，則降低截止電流值的效果變差。
在上述結(jié)構(gòu)中，在柵電極與LDD區(qū)域重合的區(qū)域，形成寄生電容，于是，最好該區(qū)域不形成于源極區(qū)域26和溝道形成區(qū)域29之間。載體(在這里指“電子”)流動(dòng)方向始終與電流控制薄膜晶體管的相同，因此，僅僅在漏極區(qū)域一側(cè)，足以形成LDD區(qū)域。
應(yīng)注意到，如果電流控制薄膜晶體管202中的(施加于源極區(qū)域與漏極區(qū)域之間)驅(qū)動(dòng)電壓等于或小于10V，則熱載體的進(jìn)入難于再造成問題，因此，還可省略LDD區(qū)域28。在此場合，有源層由源極區(qū)域26，漏極區(qū)域27和溝道形成區(qū)域29形成。
此外，從增加允許電流量的觀點(diǎn)來看，使電流控制薄膜晶體管202中的有源層(特別是，溝道形成區(qū)域)變厚(其厚度最好在50～10nm的范圍內(nèi)，特別是最好在60～80nm的范圍內(nèi))是有效的。相反，從使開關(guān)薄膜晶體管201的截止電流值減小的觀點(diǎn)來看，使有源層(特別是溝道形成區(qū)域)變薄(其厚度最好在20～50nm的范圍內(nèi)，特別是最好在25～40nm的范圍內(nèi))是有效的。
上面對(duì)形成于像素內(nèi)部的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述。應(yīng)注意到，也可同時(shí)在相同的像素內(nèi)部形成驅(qū)動(dòng)電路(嚴(yán)格地說，驅(qū)動(dòng)電路的局部)。圖1示出了CMOS電路，形成驅(qū)動(dòng)電路的基本機(jī)構(gòu)。
在圖1中，下述薄膜晶體管用作CMOS電路中的n型溝道薄膜晶體管204，該下述薄膜晶體管具有盡可能多地減少熱載體進(jìn)入，并且在操作速度方面盡可能少地降低的結(jié)構(gòu)。應(yīng)注意到，在這里所稱的驅(qū)動(dòng)電路指數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路(包括移位寄存器，電平轉(zhuǎn)換器，緩沖器，鎖存器，D/A轉(zhuǎn)換器，以及取樣電路)，以及柵極信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路(包括移位寄存器，電平轉(zhuǎn)換器，以及緩沖器)。顯然，還可形成另一信號(hào)處理電路(比如，分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器、或差動(dòng)放大電路)。
上述n型溝道薄膜晶體管204中的有源層包括源極區(qū)域35，漏極區(qū)域36，LDD區(qū)域37，以及形成區(qū)域38，上述LDD區(qū)域37通過柵極絕緣膜18與柵電極39重合。
考慮到不會(huì)降低操作速度，故僅僅在漏極區(qū)域一側(cè)上形成LDD區(qū)域。此外，無需注意n型溝道薄膜晶體管204中的截止電流值，但是需要更加強(qiáng)調(diào)操作速度。于是，最好LDD區(qū)域37完全與柵電極重合，以便盡可能多地減少阻擋元件。換言之，最好消除所有偏移。
幾乎不用擔(dān)心因熱載體進(jìn)入而造成的CMOS電路中的p型溝道薄膜晶體管205的性能變差，特別是，無需形成LDD區(qū)域。于是，有源層包括源極區(qū)域40，漏極區(qū)域41，溝道形成區(qū)域42，而柵極絕緣膜18和柵電極43形成于頂部。顯然，與n型溝道薄膜晶體管204同樣，通過形成LDD區(qū)域，抵抗熱載體。
還有，n型溝道薄膜晶體管204和p型溝道薄膜晶體管205均為第1中間層膜20覆蓋，形成源極布線44和45。此外，上述兩個(gè)薄膜晶體管通過漏極布線46而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。
標(biāo)號(hào)47表示第1鈍化膜，該膜的厚度可設(shè)定在10nm～1μm的范圍內(nèi)(最好在200～500nm的范圍內(nèi))。包含硅(特別是最好采用氧化的氮化硅膜或氮化硅膜的絕緣膜)的絕緣膜可用作鈍化膜材料。該鈍化膜47起避免上述形成的薄膜晶體管受到堿金屬和潮濕的影響。待最后形成于薄膜晶體管上的電發(fā)光層包含堿金屬，比如鈉。換言之，第1鈍化膜47用作防護(hù)層，從而堿金屬(移動(dòng)離子)不會(huì)穿入薄膜晶體管。
再有，標(biāo)號(hào)48表示第2中間絕緣膜，該膜用作對(duì)因薄膜晶體管造成的臺(tái)階部**(step)進(jìn)行調(diào)平的鈍化膜。最好，有機(jī)樹脂膜用作第2中間絕緣膜48，可采用下述的中間絕緣膜，該膜，比如可為聚酰亞胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、或BCB(苯并環(huán)丁烯)。這些有機(jī)樹脂膜具有下述優(yōu)點(diǎn)，即容易形成良好的調(diào)平表面，另外具有較低的特定介電常數(shù)。上述電發(fā)光層對(duì)于非平整是非常敏感的，于是最好通過第2中間絕緣膜，基本上將薄膜晶體管的臺(tái)階部吸收。另外，最好形成較低的特定介電常數(shù)的材料，其厚度較大，從而減小形成于柵極布線或數(shù)據(jù)布線和電發(fā)光元件中的陰極之間的寄生電容。于是，最好上述厚度在0.5～5μm的范圍內(nèi)(特別是最好在1.5～2.5μm的范圍內(nèi))。
此外，標(biāo)號(hào)49表示由透明導(dǎo)電膜形成的像素電極。在打開第2中間絕緣膜48中的以及第1鈍化膜47中的接觸孔之后，上述象素電極49這樣形成，從而在打開部分，與電流控制薄膜晶體管202中的漏極布線32連通。應(yīng)注意到，如果像素電極49和漏極區(qū)域27不直接連接，如圖1所示，即使在電發(fā)光層中的堿性金屬擴(kuò)散到柵電極中的情況下，堿金屬仍不會(huì)通過像素電極進(jìn)入有源層。
第3中間層絕緣膜50形成于像素電極49上，該膜50由氧化硅膜，氧化的氮化硅膜，或有機(jī)樹脂膜形成，其厚度在0.3～1μm的范圍內(nèi)。通過刻蝕法，在位于像素電極49上面的第3中間層絕緣膜50中形成開口部，該開口部的邊緣經(jīng)過刻蝕從而形成錐狀。該錐角可設(shè)定在10°～60°的范圍內(nèi)(最好在30°～50°的范圍內(nèi))。
陰極51形成于第3中間層絕緣膜50上。包含低工作功能材料比如鎂(Mg)，鋰(Li)，或鈣(Ca)的材料用作陰極51。最好采用由MgAg(Mg和Ag按照Mg∶Ag＝10∶1的混合比例混合形成的材料)形成的電極。此外，作為其它的實(shí)例，可給出MgAgAl電極，LiAl電極，LiFAl電極。
在陰極51上形成電發(fā)光層52。此時(shí)，必須使陰極51處于完全為電發(fā)光層52覆蓋的狀態(tài)，該電發(fā)光層51這樣形成，從而該電發(fā)光層中的布線圖案大于陰極51。通過采用該方式，可避免陰極51與之后形成的陽極之間短路。
此外，最好在不曝露于大氣中的情況下，采用多腔式(也稱為“多機(jī)具型”)的真空蒸鍍機(jī)，連續(xù)地形成陰極51和電發(fā)光層52。之所以這樣，是為了避免電發(fā)光層52的性能受到潮濕而變差。就形成陰極51和電發(fā)光層52的方法來說，可采用已知的方法。
首先，比如對(duì)應(yīng)于所有的像素，通過第1掩模形成陰極51，接著，通過第2掩模，在對(duì)應(yīng)于紅色的像素中，形成發(fā)紅光的電發(fā)光層。然后，可依次形成發(fā)綠光的電發(fā)光層和發(fā)藍(lán)光的電發(fā)光層，同時(shí)對(duì)第2掩模的移動(dòng)進(jìn)行精確地控制。應(yīng)注意到，當(dāng)對(duì)應(yīng)于RGB的像素排列成條帶狀時(shí)，可按照上述方式簡單地使第2掩模移動(dòng)，但是為了實(shí)現(xiàn)所謂的電發(fā)光三角形排列像素結(jié)構(gòu)，對(duì)于發(fā)綠光的電發(fā)光層，可采用特定的第3掩模，對(duì)于發(fā)藍(lán)色的電發(fā)光層，可采用特定的第4掩模。
另外，在上面的描述中給出的是下述實(shí)例，在該實(shí)例中，按照每種顏色采用掩模，通過蒸鍍法形成發(fā)光電發(fā)光層，但是也可采用噴墨法，篩網(wǎng)印刷法，離子電鍍法。此外，可這樣形成肋，從而將像素包圍，將每種顏色的電發(fā)光層分開。
還有，在上面的描述中給出的是采用紅、綠、藍(lán)這3種顏色進(jìn)行顏色顯示的實(shí)例，但是如果制造顯示單色光的電發(fā)光顯示器，則可在整個(gè)表面上形成發(fā)紅、綠、藍(lán)中的任何一種光的電發(fā)光層。顯然，還可形成發(fā)白色光的電發(fā)光層，以便形成單色電發(fā)光顯示器。
對(duì)于電發(fā)光層51可采用單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，但是最好采用疊層結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠渚哂辛己玫陌l(fā)光效率。一般，在像素電極上，依次形成孔澆注層，孔傳送層，發(fā)光層，以及電子傳送層，但是也可采用下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括孔傳送層，發(fā)光層，電子傳送層，或采用下述結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括孔澆注層，孔傳送層，發(fā)光層，電子傳送層，電子進(jìn)入層。本發(fā)明可采用任何已知的結(jié)構(gòu)，此外，還可將熒光顏料摻入電發(fā)光層。
在下面的美國專利和日本專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)中所給出的材料，比如可用作有機(jī)電發(fā)光材料，該美國專利包括US4356429號(hào)專利；US4539507號(hào)專利；US4720432號(hào)專利；US4769292號(hào)專利；US4885211號(hào)專利；US4950950號(hào)專利；US5059861號(hào)專利；US5047687號(hào)專利；US5073446號(hào)專利；US5059862號(hào)專利；US5061617號(hào)專利；US5151629號(hào)專利；US5294869號(hào)專利；US5294870號(hào)專利；上述日本專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)包括JP特開平10-189525；JP特開平8-241048；JP特開平8-78159。
具體來說，可將比如由下述一般結(jié)構(gòu)式代表的材料用作孔澆注層。
化學(xué)結(jié)構(gòu)式1 在這里，Q表示N或C-R(碳鏈)；M表示金屬，金屬氧化物，或金屬鹵代化合物；R表示氫，烷基，芳烷基，烯丙基，或烷芳基；T1和T2表示非飽和的6個(gè)環(huán)，該環(huán)包含取代基比如氫、烷基、或鹵素。
此外，可將用作芳香族叔胺作為孔傳送層的有機(jī)材料，該材料最好包含下述一般通式代表的四烯丙基二胺。
化學(xué)結(jié)構(gòu)式2 在這里，Are表示亞烯丙基，n表示1～4的整數(shù)，AR，R7，R8和R9分別表示所選擇的烯丙基。
另外，金屬氧樣(oxynoid)化合物可用作電發(fā)光層，電子傳送層，或電子注入層的有機(jī)材料。比如，由下述一般結(jié)構(gòu)式表示的材料可用作金屬氧樣化合物。
化學(xué)結(jié)構(gòu)式3 在這里，R2～R7是可以取代的，也可采用下述的金屬氧樣化合物。
化學(xué)結(jié)構(gòu)式4 在這里，R2～R7按照上述方式定義；L1～L7為包含1～12碳原子的碳水化合物的基團(tuán)*；L1和L2，或L2和L3可形成苯環(huán)。另外，還可采用下述的金屬氧樣化合物。
化學(xué)結(jié)構(gòu)式5 在這里，R2～R6是可以取代的。因此，作為有機(jī)電發(fā)光元件材料，包括具有有機(jī)配位基的配位化合物。應(yīng)注意到，上面描述的僅僅是可用作本發(fā)明的電發(fā)光材料的有機(jī)電發(fā)光材料的一些實(shí)例，絕對(duì)不必將電發(fā)光材料限制于這些材料。
另外，聚合物材料可用作電發(fā)光材料。下述的聚合物可作為典型的聚合物材料給出，即聚對(duì)亞苯基亞乙烯(polyparaphenylene vinylenes，PPVs)；聚氟丁二烯(polyfluorenes)。對(duì)于著色來說，最好采用比如，發(fā)紅光材料中的氰基聚亞苯基亞乙烯(cyano-polyphenylene vinylene)；發(fā)綠光材料中的聚亞苯基亞乙烯(polyphenylene vinylene)；發(fā)藍(lán)光材料中的聚亞苯基亞乙烯基(polyphenylenevinylene)或聚烷基苯(polyalkyphenylene)。
應(yīng)注意到，電發(fā)光顯示器大致分為4種顏色顯示方法形成對(duì)應(yīng)于R(紅)，G(綠)和B(藍(lán))的3種電發(fā)光元件的方法；將發(fā)白色光的電發(fā)光元件與濾色片組合的方法；將發(fā)藍(lán)或藍(lán)綠色光的電發(fā)光元件和熒光物質(zhì)(熒光顏色改變層，CCM)組合的方法；將作為陰極的透明電極(相對(duì)電極)，以及對(duì)應(yīng)于R，G和B的重合的電發(fā)光元件組合的方法。
圖1的結(jié)構(gòu)為下述場合的實(shí)例，在該場合，采用對(duì)應(yīng)于R，G和B的3種電發(fā)光元件的形成方法；應(yīng)注意到，雖然圖1僅僅示出了1個(gè)像素，但是可分別對(duì)應(yīng)于紅，綠和藍(lán)色，形成具有相同結(jié)構(gòu)的多個(gè)像素，并且可進(jìn)行彩色顯示。但是，可在與發(fā)熒光的方法無關(guān)的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在本發(fā)明中可采用所有的上述4種方法。
在形成至電發(fā)光層52之后，在電發(fā)光層52上，形成由透明導(dǎo)電膜(氧化導(dǎo)電膜)形成的陽極53。該膜的厚度可設(shè)定在80～300nm的范圍內(nèi)(最好在100～200nm的范圍內(nèi))。在本發(fā)明的場合，電發(fā)光層發(fā)出的光沿圖1的向上方向(與襯底相對(duì)的方向)射出，于是，陽極53相對(duì)電發(fā)光層52發(fā)出的光來說必須是透明的。
應(yīng)注意到，包括陰極51(或具有像素陰極49的陰極，以及陰極51)的熒光元件，電發(fā)光層52和陽極53在本說明書中稱為“電發(fā)光元件”。該電發(fā)光元件由圖1中的標(biāo)號(hào)203表示。
標(biāo)號(hào)54表示第2鈍化膜，該膜的厚度可設(shè)定在10nm～1μm的范圍內(nèi)(最好在200～500nm的范圍內(nèi))。形成第2鈍化膜的目的主要是在于防止電發(fā)光層52受到潮氣影響，但是如果使第2鈍化膜受到熱輻射的作用，則也是有效的。應(yīng)注意到，如上所述，電發(fā)光層相對(duì)熱量來說是較弱的，于是最好在盡可能低的溫度下(最好在室溫～120℃的范圍內(nèi))，進(jìn)行膜的沉淀。因此，可以說，等離子體CVD，濺射法，真空蒸鍍法，離子電鍍法，以及溶液型涂敷法(旋轉(zhuǎn)鍍膜)為理想的膜沉淀方法。
這樣便形成帶有圖1所示的結(jié)構(gòu)的像素部。在本發(fā)明的像素部中，包括n型溝道薄膜晶體管204和p型溝道薄膜晶體管205的CMOS電路形成于像素電極49的下方，對(duì)于作為基本機(jī)構(gòu)的CMOS電路，形成各種元件，驅(qū)動(dòng)電路，信號(hào)處理部。應(yīng)注意到，圖1并不意味著在一個(gè)像素中形成一個(gè)CMOS電路，而是意味著按照普通方式形成于像素部的邊緣的多個(gè)電路，比如驅(qū)動(dòng)電路形成于該像素部內(nèi)部。
按照普通方式形成于像素部的邊緣的信號(hào)處理部分、元件、驅(qū)動(dòng)電路是采用形成于每個(gè)像素中的像素電極下方的薄膜晶體管形成的。總之，它們形成于像素部的內(nèi)部(像素部的內(nèi)側(cè))。
應(yīng)注意到，本發(fā)明的主要方面在于通過下述方式有效地使用襯底面積，該方式為將按照普通方式形成于像素部的邊緣處的電路或元件，設(shè)置于按照與襯底相反的方向射出光的電發(fā)光顯示器中的像素部(在像素電極下方)內(nèi)部的靜區(qū)中。于是，本發(fā)明不限于圖1的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。
第1實(shí)施例下面參照?qǐng)D2A～5C，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。在這里對(duì)圖1所示的像素部的制造方法進(jìn)行描述。應(yīng)注意到，在上述附圖中，CMOS電路是作為驅(qū)動(dòng)電路的基本機(jī)構(gòu)而示出的，以便簡化描述。
首先，如圖2A所示，制備襯底501，在其表面上，形成有底膜(圖中未示出)。疊置厚度為100nm的氮氧化硅(silicon nitride oxide)膜，以及厚度為200nm的氮氧化硅膜，這些膜用作第1實(shí)施例中的結(jié)晶的玻璃上的底膜。此時(shí)，按照重量百分比計(jì)，與結(jié)晶的玻璃襯底相接觸的膜的氮濃度適合設(shè)定在10～25％的范圍內(nèi)。顯然，還可在不形成底膜的情況下，直接在石英襯底的頂面上形成元件。
接著，通過已知的膜沉淀方法，在上述襯底501上形成其厚度為45nm的非結(jié)晶硅膜502。應(yīng)注意到，上述襯底501上的膜不必限于非結(jié)晶硅膜，如果采用具有非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(包括微結(jié)晶半導(dǎo)體膜)，該膜也可采用其它的膜。此外，還可采用包括非結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜，比如非結(jié)晶硅鍺膜。
對(duì)于從此步驟到圖2C中的步驟的過程，可完全參照本發(fā)明的申請(qǐng)人提出的JP特開平10-247735號(hào)文獻(xiàn)。在上述專利申請(qǐng)中，公開了涉及通過作為催化劑的元素比如Ni，使半導(dǎo)體膜結(jié)晶化的方法。
首先，形成具有開口部503a的保護(hù)膜504。在第1實(shí)施例中，采用厚度為150nm的氧化硅膜。之后，通過旋轉(zhuǎn)鍍膜法，在保護(hù)膜504上，形成包含鎳(Ni)的層505(含鎳層)。上述專利申請(qǐng)涉及該含鎳層的形成。
接著，如圖2B所示，通過在惰性氣氛中，在570℃溫度下進(jìn)行熱處理14個(gè)小時(shí)，使非結(jié)晶硅膜502結(jié)晶。該結(jié)晶過程基本上與下述襯底并行進(jìn)行，該襯底帶有與作為原料的Ni相接觸的區(qū)域(后面稱為“加Ni區(qū)域”)506a和506b，形成多晶硅膜507，該膜507具有晶體結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，排列有桿狀晶體。
然后，如圖2C所示，在加Ni區(qū)域506a和506b上，添加屬于周期表族中的元素15(最好為磷)，其中留下作為掩模的保護(hù)膜。這樣，便形成添加有高濃度的磷的區(qū)域(后面稱為“加磷區(qū)域”)508a和508b。
之后，如圖2C所示，在惰性氣氛中，在600℃的溫度下，進(jìn)行熱處理達(dá)12個(gè)小時(shí)。由于上述的熱處理，位于多晶硅膜507中的Ni實(shí)現(xiàn)遷移，最終其幾乎完全地俘獲于加磷區(qū)域508a和508b中，如圖中的箭頭所示?？蓪⑦@種情況視為磷對(duì)金屬元素(第1實(shí)施例中的Ni)的吸氣作用的現(xiàn)象。
當(dāng)通過SIMS(二次離子體光譜法)測(cè)定時(shí)，通過該方法而在多晶硅膜509中保留的Ni的濃度至少降低到2×1017atoms/cm3。Ni為半導(dǎo)體的使用期限殺手，如果Ni的濃度降低到該值，則不會(huì)對(duì)薄膜晶體管的特性造成有害影響。另外，上述濃度幾乎為可通過目前的SIMS測(cè)定的界限值，于是，可想到具有甚至更低的濃度(小于2×1017atoms/cm3)。
由此獲得下述的多晶硅膜509，該膜509是通過催化劑實(shí)現(xiàn)結(jié)晶的，其中該催化劑降低到不會(huì)對(duì)薄膜晶體管造成損壞的值。之后通過制造布線圖案，采用多晶硅膜509，形成有源層510～513。應(yīng)注意到，此時(shí)可采用上述的多晶硅膜，形成在后來的制造布線圖案的過程中的，用于掩模對(duì)齊的標(biāo)記(參見圖2D)。
接著，如圖2E所示，通過等離子CVD形成厚度為50nm的氮氧化硅膜，另外，通過在950℃的溫度下、在氧化氣氛中進(jìn)行熱處理達(dá)1個(gè)小時(shí)的方式，進(jìn)行熱氧化步驟。應(yīng)注意到，上述氧化環(huán)境可為氧氣氣氛、或添加有鹵族元素的氧氣氣氛。
通過上述的熱氧化步驟，氧化在有源層和上述的氮氧化硅膜之間的交界處進(jìn)行，使厚度約為15nm的多晶硅膜氧化，形成厚度約為30nm的氧化硅膜。換言之，形成柵極絕緣膜514，其厚度為80nm，該膜由厚度為30nm的氧化硅膜和厚度為50nm的氮氧化硅膜疊置形成。
然后，如圖3A所示，形成保護(hù)掩模515，通過柵極絕緣膜514，添加雜質(zhì)元素，該元素造成p型導(dǎo)電性(該元素在后面稱為“p型雜質(zhì)元素”)。作為該p型雜質(zhì)元素，可采用屬于周期表族中的元素13，典型的為硼或鎵。該方法(稱為“溝道摻雜法”)為對(duì)薄膜晶體管極限電壓進(jìn)行控制的方法。
應(yīng)注意到，在第1實(shí)施例中，通過在物質(zhì)不分離的情況下，對(duì)乙硼烷(B2H6)進(jìn)行等離子體激發(fā)等離子電鍍處理，添加硼。顯然，還可采用離子植入法，其是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。通過上述方法，形成雜質(zhì)區(qū)域516～518，該區(qū)域包含濃度在1×1015atoms/cm3～1×1018atoms/cm3范圍內(nèi)的硼(作為典型方式，在5×1016atoms/cm3～1×1017atoms/cm3范圍內(nèi))。
接著，如圖3B所示，形成保護(hù)掩模519a和519b，通過柵極絕緣膜514添加雜質(zhì)元素，該元素具有n型導(dǎo)電性(該元素在后面稱為“n型雜質(zhì)元素”)。位于周期表族中的元素15，具體來說，磷或砷可用作n型雜質(zhì)元素。應(yīng)注意到，在第1實(shí)施例中，通過在物質(zhì)不分離的情況下，對(duì)磷(PH3)進(jìn)行等離子體激發(fā)等離子電鍍處理，添加磷。顯然，還可采用離子植入法，其是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。
對(duì)劑量進(jìn)行調(diào)整，從而按照上述方式形成的n型雜質(zhì)區(qū)域520和521中所包含的n型雜質(zhì)元素的濃度在2×1016～5×1019atoms/cm3范圍內(nèi)(作為典型方式，在5×1017～5×1018atoms/cm3范圍內(nèi))。
如圖3C所示，進(jìn)行激活添加n型雜質(zhì)元素和p型雜質(zhì)元素的步驟。不必對(duì)激活的方式進(jìn)行限定，但是最好采用爐退火方法，因?yàn)橐研纬闪藮艠O絕緣膜514。另外，可能會(huì)對(duì)有源層和柵極絕緣膜中的為圖3A步驟中的溝道形成區(qū)域的部分之間的界面造成損壞，于是最好在盡可能高的溫度下進(jìn)行熱處理。
在第1實(shí)施例中，采用對(duì)熱具有較高抵抗性的結(jié)晶的玻璃，于是，在800℃的溫度下進(jìn)行爐退火處理達(dá)1個(gè)小時(shí)，進(jìn)行上述激活步驟。應(yīng)注意到，可通過使上述步驟環(huán)境變?yōu)檠趸瘹夥?，進(jìn)行熱氧化，另外可采用惰性氣氛，進(jìn)行熱處理。
n型雜質(zhì)區(qū)域520和521的邊緣區(qū)域，即未添加n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)域520和521(通過圖3A的步驟形成的p型雜質(zhì)區(qū)域)的邊緣中的區(qū)域的邊界(連接部分)是通過上述步驟確定的。這意味著，在今后形成薄膜晶體管時(shí)，可在LDD區(qū)域和溝道形成區(qū)域之間，形成極好的連接部分。
接著，形成厚度在200～400nm的范圍內(nèi)的導(dǎo)電膜，制造布線圖案，形成柵電極522～525。應(yīng)注意到，對(duì)于柵電極，可形成單層電極膜，但是當(dāng)需要時(shí)，最好采用2層或3層的疊置膜。已知的導(dǎo)電膜可用作柵極導(dǎo)電材料(參見圖3D)。
具體來說，可采用選自下述一組元素的膜，該組元素包括鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、導(dǎo)電硅(Si)；或采用上述元素(作為典型實(shí)例為氮化鉭膜、氮化鎢膜、氮化鈦膜)的氮化物的膜；或采用上述元素的組合的合金(作為典型實(shí)例為Mo-W合金，或Mo-Ta合金)的膜；或采用上述元素的硅化物膜(作為典型實(shí)例為鎢的硅化物膜或鈦的硅化物膜)。顯然，可采用單層膜或疊層膜。
在第1實(shí)施例中，采用由厚度為50nm的氮化鎢(WN)膜和厚度為350nm的鎢(W)膜形成的疊層膜。該膜可通過濺射法形成。另外，如果惰性氣體比如Xe或Ne作為濺射氣體添加，則可避免因應(yīng)力造成的膜的剝落。
此時(shí)這樣形成柵電極523和525，從而使n型雜質(zhì)區(qū)域520和521的部分分別與插入它們之間的柵極絕緣膜514重合。上述重合部分在今后變?yōu)榕c上述柵電極重合的LDD區(qū)域。應(yīng)注意到，可在橫截面上看到兩個(gè)柵電極524，但是實(shí)際上它們相互導(dǎo)通。
接著，如圖4A所示，作為掩模，按照與柵電極522～525本身對(duì)齊的方式，添加n型雜質(zhì)元素(在第1實(shí)施例中，采用磷)。調(diào)節(jié)添加量，從而將磷添加到按照下述濃度形成的雜質(zhì)區(qū)域526～532，該濃度為雜質(zhì)區(qū)域520和521的1/10～1/2(作為典型實(shí)例，在1/4～1/3的范圍內(nèi))。具體來說，最好上述濃度在1×1016～5×1018atoms/cm3的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例，在3×1017～3×1018atoms/cm3的范圍內(nèi))。
然后，如圖4B所示，按照這樣的形狀，形成保護(hù)掩模533a～533d，以便將柵電極覆蓋，添加n型雜質(zhì)元素(在第1實(shí)施例中，采用磷)，形成包含高濃度磷的雜質(zhì)區(qū)域534～540。在這里，還采用磷化氫(PH3)進(jìn)行離子電鍍，在1×1020～1×1021atoms/cm3的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例，在2×1020～5×1020atoms/cm3的范圍內(nèi))，對(duì)這些區(qū)域的磷濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
通過該步驟形成n溝道薄膜晶體管中的源極或漏極區(qū)域，在開關(guān)薄膜晶體管中，保留有通過圖4A的步驟所形成的n型雜質(zhì)區(qū)域529～531的一部分。這些保留區(qū)域與圖1中的開關(guān)薄膜晶體管中的LDD區(qū)域15a～15d相對(duì)應(yīng)。
之后，如圖4C所示，去除保護(hù)掩模533a～533d，形成新的保護(hù)掩模541。之后添加p型雜質(zhì)元素(在第1實(shí)施例中，采用硼)，形成包含高濃度硼的雜質(zhì)區(qū)域542和543。在這里，按照在3×1020～3×1021atoms/cm3的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例，在5×1020～1×1021atoms/cm3的范圍內(nèi))的濃度，采用乙硼烷(B2H6)通過離子電鍍法，添加硼。
應(yīng)注意到，已按照在1×1016～5×1018atoms/cm3的范圍內(nèi)的濃度添加了磷，但是在這里，按照至少為磷的3倍的濃度添加硼。于是，已完全形成的n型雜質(zhì)區(qū)域反轉(zhuǎn)為p-型，并且用作p型雜質(zhì)區(qū)域。
接著，如圖4D所示，在去除保護(hù)掩模541之后，形成第1中間層絕緣膜544。包含硅的單層絕緣膜用作第1中間層絕緣膜，但是也可采用相同的疊層膜。此外，膜的厚度適合在400～1.5μm的范圍內(nèi)。在第1實(shí)施例中，在厚度為200nm的氮氧化硅膜上形成厚度為800nm的氧化硅膜的疊層結(jié)構(gòu)。
之后，激活按照其相應(yīng)的濃度添加的p型雜質(zhì)元素和n型雜質(zhì)元素。作為激活的方式，最好采用爐退火。在第1實(shí)施例中，在惰性氣氛中，在550℃的溫度下，采用電爐進(jìn)行熱處理達(dá)4個(gè)小時(shí)。
此外，還在包含3～100％的范圍內(nèi)的氫的氣氛中，在300～450℃的溫度下，進(jìn)行熱處理達(dá)1～12小時(shí)，進(jìn)行氫化處理。該方法為通過最終已激發(fā)出的氫，對(duì)半導(dǎo)體膜中的懸掛鍵進(jìn)行氫化終止處理的一種。作為另一種氫化方式，還可進(jìn)行等離子體氫化(采用通過等離子體激發(fā)的氫)處理。
應(yīng)注意到，上述氫化步驟還可在形成第1中間層絕緣膜544的期間進(jìn)行。即，在形成厚度為200nm的氮氧化硅膜之后，按照上述方式進(jìn)行氫化處理。之后，可形成剩余的厚度為800nm的氧化硅膜。
接著，在第1中間層絕緣膜544中形成接觸孔，并且形成源極布線545～548，漏極布線549～551。在第1實(shí)施例中，具有通過濺射法相繼形成的厚度為100nm的鈦膜、厚度為300nm的包含鈦的鋁膜、以及厚度為150nm的鈦膜的3層結(jié)構(gòu)的疊層膜用作電極。顯然，還可采用其它的導(dǎo)電膜。
然后，形成厚度在50～500nm的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例，在200～300nm的范圍內(nèi))的第1鈍化膜552。在第1實(shí)施例中，厚度為300nm的氧化的氮化硅膜用作第1鈍化膜344。氮化硅膜也可構(gòu)成氮氧化硅膜用的襯底。
此時(shí)，在氮氧化硅膜形成之前，采用包含氫的氣體比如H2或NH3，進(jìn)行等離子體處理是有效的。通過該步驟激發(fā)出的氫供向第1中間層絕緣膜544，并且通過進(jìn)行熱處理改善第1鈍化膜552的膜質(zhì)量。此時(shí)，添加至第1中間層絕緣膜544中的氫擴(kuò)散到底側(cè)，可對(duì)有源層進(jìn)行有效的氫化處理。
接著，如圖5B所示，通過有機(jī)樹脂，形成第2中間層絕緣膜553。比如，聚酰亞胺，聚丙烯酸酯類，以及BCB(苯并環(huán)丁烯)可用作有機(jī)樹脂。特別是，必須使第2中間層絕緣膜找平薄膜晶體管所形成的臺(tái)階部，于是最好采用具有優(yōu)越的找平特性的丙烯酸酯類膜。在第1實(shí)施例中，形成厚度為2.5μm的丙烯酸酯類膜。
之后，在第2中間絕緣膜553和第1鈍化膜552中，形成用于實(shí)現(xiàn)漏極布線551的接觸孔，形成像素電極554。在第1實(shí)施例中，作為像素電極，形成厚度為200nm的鋁合金膜(按照重量百分比計(jì)包含1％的鈦的鋁膜)。
然后，形成厚度為500nm的包含硅(在第1實(shí)施例中為氧化硅膜)的絕緣膜，在與像素電極554相對(duì)應(yīng)的位置形成開口部，形成第3中間層絕緣膜555。在形成開口部時(shí)，通過采用濕刻蝕法，可以容易地形成呈錐狀的側(cè)壁。如果上述開口部的側(cè)壁不是充分地平緩，則由于臺(tái)階部造成的電發(fā)光層的性能變差變?yōu)橥怀龅膯栴}。
接著，在不曝露于大氣中的情況下，采用真空蒸鍍法，依次形成陰極(MgAg電極)556和電發(fā)光層557。該陰極556的膜的厚度可設(shè)定在180～300nm的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例，在200～250nm的范圍內(nèi))，并且電發(fā)光層557的厚度可設(shè)定在80～200nm的范圍內(nèi)(作為典型實(shí)例在100～120nm的范圍內(nèi))。
在該步驟中，首先，針對(duì)與紅色相對(duì)應(yīng)的像素，與綠色相對(duì)應(yīng)的像素，與藍(lán)色相對(duì)應(yīng)的像素，依次形成陰極556。如果在此時(shí)，制作陰極556的布線圖案，則必須將其曝露給大氣中，不能夠連續(xù)形成電發(fā)光層。于是，最好在沉淀時(shí)，采用金屬掩模這樣的材料，通過真空蒸鍍法，確實(shí)地對(duì)陰極556制造布線圖案。
然后，通過真空蒸鍍法，形成發(fā)出相應(yīng)的顏色的電發(fā)光層557，從而覆蓋每個(gè)像素中形成的陰極556。應(yīng)注意到，電發(fā)光層對(duì)于溶液，具有很小的抵抗性，于是，每種顏色的電發(fā)光層必須在不采用光刻法的情況下，單獨(dú)地形成。然后，采用金屬掩模或類似物，覆蓋除了這些所需的像素以外的區(qū)域，有選擇地形成電發(fā)光層。
換言之，對(duì)掩模進(jìn)行設(shè)定，以便覆蓋除了與紅色相對(duì)應(yīng)的像素以外的所有區(qū)域，采用掩模，有選擇地形成發(fā)紅色的電發(fā)光層和陰極。然后，對(duì)掩模進(jìn)行設(shè)定，以便覆蓋除了與綠色相對(duì)應(yīng)的像素以外的所有區(qū)域，采用掩模，有選擇地形成發(fā)綠色的電發(fā)光層和陰極。接著同樣地，對(duì)掩模進(jìn)行設(shè)定，以便覆蓋除了與藍(lán)色相對(duì)應(yīng)的像素以外的所有區(qū)域，采用掩模，有選擇地形成發(fā)藍(lán)色的電發(fā)光層和陰極。應(yīng)注意到，在這里針對(duì)所采用的所有掩模是不同的場合進(jìn)行了描述，但是也可采用相同的掩模。
如果如實(shí)施例1所示，采用下述方法，該方法指采用真空蒸鍍法，在沉淀時(shí)，進(jìn)行用于進(jìn)行制作布線圖案的成形方法，則可在不曝露于大氣中的情況下，依次形成陰極556和電發(fā)光層557，可增加電發(fā)光元件的發(fā)光效率。
應(yīng)注意到，已知的材料可用作電發(fā)光層557。考慮到驅(qū)動(dòng)電壓，最好以有機(jī)材料作為上述已知的材料。比如，可將下述的4層結(jié)構(gòu)用作電發(fā)光層，該4層結(jié)構(gòu)由孔澆注層，孔傳送孔，發(fā)光層，電子注入層形成。另外，圖中給出的下述實(shí)例，在該實(shí)例中，MgAg電極用作第1實(shí)施例中的電發(fā)光元件的陰極，但是也可采用其它的已知材料。
接著，形成陽極558，該陽極由透明導(dǎo)電膜形成，覆蓋電發(fā)光層557。在第1實(shí)施例中，形成厚度為110nm的氧化銦錫(ITO)膜，制造布線圖案，形成陽極。另外，還可采用透明導(dǎo)電膜，在該膜中，在氧化銦或氧化錫中，添加2～20％的氧化鋅(ZnO)。
最后，形成第2鈍化膜559，其厚度為300nm，該膜由氮化硅膜形成。通過該第2鈍化膜559，避免電發(fā)光層557受到比如潮氣這樣的因素的影響。另外，該第2鈍化膜559還起釋放電發(fā)光層557所產(chǎn)生的熱量的作用。
這樣，便形成具有圖5C所示的結(jié)構(gòu)的有源矩陣型電發(fā)光顯示器。應(yīng)注意到，第1實(shí)施例的制造步驟僅僅是一個(gè)實(shí)例。比如，雖然形成第1實(shí)施例中的有源層的半導(dǎo)體膜，可通過JP特開平10-247735號(hào)文獻(xiàn)中所描述的方式形成，但是，也可采用其它的已知方式。上述整個(gè)專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)在這里供參考而引用。
此外，上述的LDD區(qū)域或類似區(qū)域的布置給出的僅僅是一個(gè)優(yōu)選實(shí)例，不必將其結(jié)構(gòu)限制于第1實(shí)施例的布置。應(yīng)注意到，在將多晶硅膜用作有源層的場合，最好采用第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闀?huì)增加可靠性，充分利用將多晶硅用作有源層的優(yōu)點(diǎn)。
第2實(shí)施例在按照第1實(shí)施例進(jìn)行到圖5C之后，最好還采用下述方式進(jìn)行封裝(密封)，該方式為采用外殼材料比如具有高度氣密性的保護(hù)膜(比如疊層膜或紫外線硬化樹脂膜)、或陶瓷密封罐，從而不曝露于大氣中。此時(shí)，通過使外殼材料的內(nèi)側(cè)形成惰性氣氛，并且通過在外殼材料中放入干燥劑(比如氧化鋇)，便使電發(fā)光層的可靠性(使用期限)增加。
另外，在通過包裝步驟增加氣密性之后，便獲得下述連接器(撓性印刷電路，F(xiàn)PC)，該連接器用于形成于襯底上的元件或電路用的輸出端子與外部輸入端子之間的連接，形成制品。在本說明書中，處于可發(fā)運(yùn)的狀態(tài)的上述電發(fā)光顯示器稱為“電發(fā)光組件”。
在這里，通過圖7A和7B，對(duì)電發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。在襯底701上，形成像素部702，柵極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路703，數(shù)據(jù)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路704，信號(hào)處理部(非驅(qū)動(dòng)電路的電路組，比如分波電路和升壓電路)705。按照本發(fā)明，在像素部的內(nèi)部，形成柵極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路703，數(shù)據(jù)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路704，信號(hào)處理部705。另外，雖然在圖中未示出，但是通過FPC706，將相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)處理部的各種布線與外部設(shè)備連接。
外殼材料707形成于包覆像素部的位置。應(yīng)注意到，外殼材料707為具有較大非規(guī)則性的形狀，在該形狀中，內(nèi)部尺寸(深度)大于像素部702的外部尺寸(高度)，或具有片狀，并且通過透明材料形成。
此外，上述外殼材料707通過粘接劑708與襯底701固定，從而與襯底701一起形成氣密空間709，如圖7B所示。此時(shí)，電發(fā)光元件處于完全密封于上述空間內(nèi)的狀態(tài)，并且完全與外部大氣隔絕。應(yīng)注意到，可形成多個(gè)外殼材料707。
最好采用絕緣物質(zhì)比如玻璃或聚合物作為外殼材料707。下面的成分可作為實(shí)例給出非結(jié)晶玻璃(比如硼硅玻璃或石英)；結(jié)晶的玻璃；陶瓷玻璃；有機(jī)樹脂(比如丙烯酸樹脂，苯乙烯樹脂，聚碳酸酯樹脂，和環(huán)氧樹脂)；和硅樹脂。
可將粘接劑比如環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂作為粘接劑708的材料。另外，還可將熱硬化型的樹脂或光硬化型的樹脂用作粘接劑。應(yīng)注意到，必須采用盡可能多的氧和潮氣不透過的材料。
另外，最好通過惰性氣體(比如氬，氦，或氮)填充外殼材料707和襯底701之間的空間709。不對(duì)氣體進(jìn)行限制，另外可采用惰性液體(比如，液態(tài)氟化碳，作為典型實(shí)例為全氟烷烴(parafluoroalkaline)。就該惰性液體來說，可比如參照J(rèn)P特開平8-78519號(hào)文獻(xiàn)所給出的材料。
在空間709中形成干燥劑是有效的。比如，在JP特開平9-148066號(hào)文獻(xiàn)中所描述的材料可用作干燥劑。作為典型實(shí)例可采用氧化鋇。
在像素部中形成多個(gè)具有電發(fā)光元件的各自獨(dú)立的像素，所有像素具有作為共同電極的陽極710。在標(biāo)號(hào)711所示的區(qū)域，陽極710通過由與像素電極相同的材料形成的連接布線712，與輸入輸出布線713連接。該輸入輸出布線713為對(duì)陽極710施加預(yù)定電壓的布線，并且通過導(dǎo)電膏劑714與FPC706連接。
現(xiàn)在通過圖8A～8C，對(duì)在區(qū)域711中，實(shí)現(xiàn)接觸結(jié)構(gòu)的制造步驟進(jìn)行描述。
首先，按照第1實(shí)施例中的步驟，獲得圖5A的狀態(tài)。此時(shí)，在襯底的邊緣部中的接觸部(圖7B中的標(biāo)號(hào)711所示的區(qū)域)中，去除第1中間層絕緣膜544和柵極絕緣膜514，形成輸入輸出布線713。顯然，該布線可與圖5A中的漏極布線和源極布線，同時(shí)形成(參見圖8A)。
接著，對(duì)第2中間層絕緣膜553和第1鈍化膜552進(jìn)行刻蝕，去除標(biāo)號(hào)801表示的區(qū)域，形成開口部802。然后，形成該連接布線712，以便覆蓋該開口部802。顯然，連接布線712與圖5B中的像素電極544同時(shí)形成(參見圖8B)。
在此狀態(tài)下，在像素部中，進(jìn)行電發(fā)光元件形成步驟(第3中間層絕緣膜，陰極，電發(fā)光層的形成步驟)。此時(shí)，不采用掩?；蝾愃莆?，在圖8A～8C所示的區(qū)域，形成第3中間層絕緣膜和電發(fā)光元件。在形成電發(fā)光層557之后，采用單獨(dú)的物質(zhì)形成陽極558。因此，該陽極558和輸入輸出布線713通過連接布線712，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。另外，形成第2鈍化膜559，獲得圖8C的狀態(tài)。
這樣在圖7B中的標(biāo)號(hào)711表示的區(qū)域中，獲得接觸結(jié)構(gòu)。之后，輸入輸出布線713通過外殼材料707和襯底701之間的空間(應(yīng)注意到，其由粘接劑填充；即，必須使粘接劑708具有下述厚度，該厚度足以找平輸入輸出布線中的臺(tái)階部)，與FPC706連接。將形成有粘接劑708的部分壓入到外殼材料707與襯底701之間，于是如果在那里具有元件或電路，則具有其受到損壞的可能，但是假設(shè)僅僅布線穿過，如圖7B所示，這樣不會(huì)產(chǎn)生問題。
應(yīng)注意到，按照第1實(shí)施例的方式，可進(jìn)行制造第2實(shí)施例中給出的有源型電發(fā)光顯示器的方法。
第3實(shí)施例在第3實(shí)施例中通過圖10對(duì)本發(fā)明的有源型矩陣型顯示器中的像素部的橫截面結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。應(yīng)注意到，在圖10中，與圖1中的相同的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
在圖10中，標(biāo)號(hào)1001表示供電線路，其與電流控制薄膜晶體管中的源極區(qū)域連接(圖中未示出)。另外，標(biāo)號(hào)1002表示數(shù)據(jù)布線，其與開關(guān)薄膜晶體管中的源極區(qū)域連接(圖中未示出)。
供電線路1001與數(shù)據(jù)布線1002位于沿與柵極布線保持平行的方向排列的相鄰的像素之間。于是，用于將形成于不同的像素中的驅(qū)動(dòng)電路薄膜晶體管(形成驅(qū)動(dòng)電路的局部的薄膜晶體管)相互連接的布線，必須跨過供電線路1001與數(shù)據(jù)布線1002。
在此場合，可給出比如第3實(shí)施例所描述的方法。第1種為下述方法，在該方法中，與柵電極39和43同時(shí)，形成第1連接布線1003，使第1連接布線1003從數(shù)據(jù)線這樣的布線下方通過。在第3實(shí)施例中，該方法用于將供電線路1001與CMOS電路1000b連接。
此外，第2種為下述方法，在該方法中，形成第2連接布線1004，該布線1004跨過供電線路1001和/或數(shù)據(jù)布線1002。在第3實(shí)施例中，該方法用于將CMOS電路1000a與CMOS電路1000b連接。
在此場合，在第2中間絕緣膜553中，打開接觸孔之后，可在圖5B的步驟中，形成第2連接布線1004，而不是像素電極。接著，形成中間絕緣膜，將第2連接布線1004覆蓋，將接觸孔打開，可形成像素電極。
應(yīng)注意到，在第3實(shí)施例中，供電線路1001和數(shù)據(jù)布線1002形成于相同的層上，但是它們也可形成于不同的層上。即，供電線路1001或數(shù)據(jù)布線1002可形成于圖10中的第2連接布線1004的層中。此時(shí)，第2連接布線可形成與柵極布線相同的層上，跨過供電線和數(shù)據(jù)布線。
因此，第3實(shí)施例的特征在于采用下述連接線，該連接線形成于與供電線路和數(shù)據(jù)布線不同的層上，另外供電線路和數(shù)據(jù)布線按照上述方式實(shí)現(xiàn)跨越。與柵極布線相同的布線形成于數(shù)據(jù)布線和像素電極之間的層中的布線可用作第3實(shí)施例的連接布線。
應(yīng)注意到，第3實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以很容易地參照第1實(shí)施例制造。另外，可按照與第2實(shí)施例的電發(fā)光顯示器組合的方式，實(shí)現(xiàn)第3實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
第4實(shí)施例在第4實(shí)施例中，針對(duì)下述場合的實(shí)例進(jìn)行了描述，該場合指采用第3實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在像素的內(nèi)側(cè)形成驅(qū)動(dòng)電路。具體來說，給出了下述實(shí)例，在該實(shí)例中，在像素部的內(nèi)側(cè)(內(nèi)部)，形成移位寄存器。
圖11A為像素部中的一個(gè)像素的放大的俯視圖，圖11B為像素的電路圖。開關(guān)薄膜晶體管201和電路控制薄膜晶體管202具有與圖1相對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)。標(biāo)號(hào)1101表示存儲(chǔ)電容器，其起下述作用，該作用指在一個(gè)幀期間，存儲(chǔ)施加給電流控制薄膜晶體管中的柵極上的電壓，應(yīng)注意到，如果通過用于開關(guān)薄膜晶體管202的多柵極結(jié)構(gòu)，盡可能多地減小薄膜晶體管的截止電流。則可省略存儲(chǔ)電容器1101。
在第4實(shí)施例中，顯然，存儲(chǔ)電容器1101形成于電流控制薄膜晶體管202中的柵電極與供電線路1102之間。顯然，該電容器還可形成電流控制薄膜晶體管中的源極區(qū)域，與電流控制薄膜晶體管202中的柵電極(包括柵極布線)之間。
此外，移位寄存器中的部分(雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路)位于像素內(nèi)側(cè)，一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路通過下述的3個(gè)部件形成，該3個(gè)部件包括倒相器1103，計(jì)時(shí)的倒相器1104和1105。該觸發(fā)器與實(shí)際的移位寄存器串聯(lián)。
另外，Vg表示柵極信號(hào)，Vs表示源極信號(hào)(數(shù)據(jù)信號(hào))，Vdd1(供電線路1102)表示供給電發(fā)光元件203的陰極信號(hào)，Vck表示時(shí)鐘信號(hào)(Vck上方的桿指倒相的信號(hào)Vck)，Vdd2表示計(jì)時(shí)倒相器的前側(cè)信號(hào)，Vdd3表示計(jì)時(shí)倒相器中的負(fù)載側(cè)信號(hào)。應(yīng)注意到，在第4實(shí)施例中，接地電勢(shì)施加到Vdd1上。
在第4實(shí)施例這樣的結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)像素中，形成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，并且該電路與相鄰接的像素內(nèi)側(cè)的單獨(dú)的雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路串聯(lián)。當(dāng)上述Vck跨過像素之間時(shí)，可采用連接布線1106和1115，該布線指在圖10中，通過標(biāo)號(hào)1004表示的連接線。
應(yīng)注意到，連接布線1114和1115可與數(shù)據(jù)布線和供電線路的同時(shí)形成。換言之，如果在相同的層上沒有交叉，則不會(huì)產(chǎn)生問題，當(dāng)一根布線跨過另一布線時(shí)，操作人員可適當(dāng)?shù)貙?duì)形成其它布線的層進(jìn)行設(shè)定。
應(yīng)注意到，可自由地將第4實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第1～3實(shí)施例中的任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
第5實(shí)施例下面對(duì)與第4實(shí)施例不同的有源矩陣型電發(fā)光顯示器中的像素的結(jié)構(gòu)的實(shí)例進(jìn)行描述。具體來說，圖12表示圖11所示的像素結(jié)構(gòu)中的柵極布線用的不同材料的實(shí)例。應(yīng)注意到，圖12的結(jié)構(gòu)基本上與圖11的相同，因此僅僅對(duì)不同之處進(jìn)行描述。
在第5實(shí)施例中，通過開關(guān)薄膜晶體管的3柵極結(jié)構(gòu)，將截止電流設(shè)定為等于或小于10pA(最好是等于或小于1pA)。圖11所示的存儲(chǔ)電容器1101省略。
在圖12中，標(biāo)號(hào)61a～61c表示由氮化鎢膜和鎢膜的疊層膜形成的柵電極，其與第1實(shí)施例中的柵電極類似。如圖12所示，這些柵電極分別可按照單獨(dú)的布線圖案形成，并且可按照各自導(dǎo)通的布線圖案形成，但是在形成時(shí)，柵電極處于電浮動(dòng)狀態(tài)。
其它的導(dǎo)電膜，比如氮化鉭膜和鉭膜的疊層膜或鉬鎢的合金膜也可用作柵電極61a～61c。但是最好采用具有下述優(yōu)越處理性能的膜，該優(yōu)越性能指能夠按照等于或小于3μm(最好等于或小于2μm)的細(xì)微行寬度形成。另外，對(duì)于絕緣膜，最好采用不含有會(huì)擴(kuò)散而進(jìn)入有源層的元素的膜。
另一方面，其電阻值小于柵電極61a～61c的導(dǎo)電膜用作柵極布線62，作為典型實(shí)例，以具有鋁的合金膜作為其主成分或以具有銅的合金膜作為其主成分。在柵極布線62中，不要求特別的細(xì)微處理特性。另外，該柵極布線不與有源層重合，于是，如果柵極布線包含易于擴(kuò)散于絕緣膜中的鋁或銅，則不會(huì)產(chǎn)生問題。
在形成第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)過程中，最好在第1實(shí)施例中的圖4D的步驟中形成第1中間絕緣膜544之前，進(jìn)行激活處理。但是，在曝露的狀態(tài)下對(duì)柵電極61a～61c進(jìn)行熱處理的場合，通過在足夠的惰性氣氛、最好是在氧濃度等于或小于1ppm的氣氛中進(jìn)行熱處理，不將柵電極61a～61c氧化。即，由于氧化的作用，電阻值不增加，柵電極沒有被不容易去除的絕緣膜(氧化膜)所覆蓋。
在完成激活處理之后，形成以鋁或銅為主成分的導(dǎo)電膜，柵極布線62可通過制作布線圖案形成。此時(shí)，在柵電極61a～61c和柵極布線62之間的接觸部，保持良好的歐姆性接觸，可對(duì)柵電極61a～61c施加預(yù)定的柵極電壓。
通過比如第5實(shí)施例這樣的結(jié)構(gòu)，使柵極布線的布線電阻值盡可能地降低，這樣對(duì)降低布線滯后是非常有效的。應(yīng)注意到，第5實(shí)施例中的圖12所示的像素結(jié)構(gòu)不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制，并且其僅僅為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。另外，可自由地將第5實(shí)施例與第1實(shí)施例～第3實(shí)施例中的任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
第6實(shí)施例將具有熱輻射作用的材料用作形成于圖1所示的結(jié)構(gòu)中的有源層與襯底11之間的底膜12是有效的。特別是，大量的電流以較長時(shí)間流過電流控制薄膜晶體管，于是，電流控制薄膜晶體管容易加熱，本身發(fā)熱造成的性能降低會(huì)成為問題。在此場合，通過形成象第6實(shí)施例那樣的具有熱輻射效果的底膜，可對(duì)薄膜晶體管的熱性能降低進(jìn)行控制。
包含選自下述一組元素中的至少一種元素以及包含選自下述另一組元素中的至少一種元素的絕緣膜可作為絕緣熱輻射特性的透光材料給出，該一組元素包括B(硼)，C(碳)，N(氮)，該另一組元素包括Al(鋁)，Si(硅)，P(磷)。
比如，可采用氮化鋁化合物，具體為氮化鋁(AlxNy)；碳化硅化合物，具體為碳化硅(SixCy)；氮化硼化合物，具體為氮化硼(BxNy)；磷酸硼化合物，具體為磷酸硼(BxPy)。另外，氧化鋁化合物，具體為氧化鋁((AlxOy)具有優(yōu)越的透光性，并且具有20Wm-1K-1的熱導(dǎo)性，該材料可視為優(yōu)選的材料中的一種。應(yīng)注意到，對(duì)于上述透明材料來說，x和y表示任何的整數(shù)。
上述的化合物還可與其它的元素組合。比如，可采用氮化的氧化鋁，其定義為AlNxOy，其中在氧化鋁中添加氮。該材料不僅具有熱輻射效果，而且對(duì)于防止比如潮氣和堿金屬這樣的物質(zhì)的透過來說是有效的。應(yīng)注意到，對(duì)于上述的氮化氧化鋁來說，x和y表示任何的整數(shù)。
另外，還可采用JP特開昭62-90260號(hào)文獻(xiàn)中所公開的材料。即，還可采用包含Si，Al，N，O和M的絕緣膜(應(yīng)注意到，M為稀土元素，最好為選自下述一組元素中的元素，該組元素包括Ce(銫)，Yb(鐿)，Sm(釤)，Er(鉺)，Y(釔)，La(鑭)，Gd(溴)，Dy(鏑)，Nd(釹))。這些材料不僅具有熱輻射效果，而且對(duì)于防止比如潮氣和堿金屬這樣的物質(zhì)的透過來說，是有效的。
還有，還可采用碳膜，比如金剛石薄膜或非結(jié)晶碳(特別是具有與金剛石接近的特征的非結(jié)晶碳；類似金剛石的碳)。這些材料具有很高的導(dǎo)熱性，并且作為輻射層是極為有效的。應(yīng)注意到，如果上述膜的厚度較大，則出現(xiàn)褐帶，并且傳導(dǎo)性降低，于是，最好采用盡可能薄的膜(最好在5～100nm的范圍內(nèi))。
另外，本身可采用下述薄膜，該薄膜由具有上述熱輻射效果的材料制成，可采用這些薄膜與包含硅的絕緣膜的疊層。
應(yīng)注意到，可自由地將第6實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例～第5實(shí)施例中的任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
第7實(shí)施例在第1實(shí)施例中，最好將有機(jī)電發(fā)光材料用作電發(fā)光層。但是本發(fā)明也可采用無機(jī)電發(fā)光材料來實(shí)現(xiàn)。然而，上述無機(jī)電發(fā)光材料具有極高的驅(qū)動(dòng)電壓，于是必須采用具有可承受該驅(qū)動(dòng)電壓的電壓電阻的薄膜晶體管。
另一方面，如果在今后研制出具有較低的驅(qū)動(dòng)電壓的無機(jī)電發(fā)光材料，則可將它們應(yīng)用于本發(fā)明。
此外，可自由地將第7實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例～第5實(shí)施例中的任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
第8實(shí)施例通過采用本發(fā)明而形成的有源矩陣型電發(fā)光顯示器(電發(fā)光組件)與液晶顯示器相比較，在光亮位置上具有優(yōu)越的可見度，因?yàn)槠錇楸旧戆l(fā)光型裝置。于是，可在直接觀看的電發(fā)光顯示器(指帶電發(fā)光組件的顯示器)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。下面可給出該電發(fā)光顯示器的實(shí)例個(gè)人計(jì)算機(jī)監(jiān)視器；電視廣播接收監(jiān)視器；廣告顯示監(jiān)視器。
此外，本發(fā)明可用于具有作為部件的包含上述電發(fā)光顯示器的顯示器的所有電子設(shè)備。
下面可給出該電子設(shè)備的實(shí)例電發(fā)光顯示器；攝像機(jī)；數(shù)字式照相機(jī)；頭帶式顯示器；車輛導(dǎo)航系統(tǒng)；個(gè)人計(jì)算機(jī)；便攜式信息終端(比如移動(dòng)式計(jì)算機(jī)，移動(dòng)式電話，或電子書)；采用記錄介質(zhì)的圖像重放裝置(特別是，重放記錄介質(zhì)的并且?guī)в酗@示器的裝置，該顯示器可顯示比如光盤(CD)，激光盤(LD)或數(shù)字視盤(DVD)這樣的圖像)。圖13A～13F表示這些電子設(shè)備的實(shí)例。
圖13A為個(gè)人計(jì)算機(jī)，其包括主體2001，外殼2002，顯示部2003，鍵盤2004。本發(fā)明可用于顯示部2003。
圖13B表示攝像機(jī)，其包括主體2101，顯示部2102，音頻輸入部2103，操作開關(guān)2104，電池2105，以及圖像接收部2106。本發(fā)明可用于顯示部2102。
圖13C表示頭帶式電發(fā)光顯示器(右側(cè))，其包括主體2301，信號(hào)電纜2302，頭部固定帶2303，顯示監(jiān)視器2304，光學(xué)系統(tǒng)2305，以及顯示器2306。本發(fā)明可用于顯示器2306。
圖13D為帶有記錄介質(zhì)的圖像重放裝置(特別是DVD重放裝置)，該裝置包括主體2401，記錄介質(zhì)(比如CD，LD，或DVD)2402，操作開關(guān)2403，顯示部(a)2404，顯示部(b)2405。上述顯示部(a)主要用于顯示圖像信息，上述顯示部(b)主要用于顯示字符信息，本發(fā)明可用于圖像上述顯示部(a)和顯示部(b)。應(yīng)注意到，本發(fā)明可用作帶有記錄介質(zhì)的圖像重放裝置，比如CD重放裝置和游戲機(jī)這樣的裝置。
圖13E為移動(dòng)式計(jì)算機(jī)，其包括主體2501，照相部2502，圖像接收部2503，操作開關(guān)2504，以及顯示部2505。本發(fā)明可用于顯示部2505。
圖13F為電發(fā)光顯示器，其包括外殼2601，支承座2602，顯示部2603。本發(fā)明可用于顯示部2603。本發(fā)明的電發(fā)光顯示器特別是最好用于屏幕制作得較大的場合，并且最好用于具有大于或等于10英寸的對(duì)角線(特別是大于或等于30英寸的)的顯示器，因?yàn)槠渚哂休^寬范圍的可見度。
此外，如果在今后電發(fā)光材料的發(fā)光亮度變高，則可通過下述方式，將本發(fā)明用于前投式或背投式投影儀中，該方式為借助透鏡或類似物，將包括圖像信息的射出光放大，并對(duì)其進(jìn)行投射。
本發(fā)明的應(yīng)用范圍是極寬的，可將本發(fā)明應(yīng)用于所有領(lǐng)域的電子設(shè)備。另外，第8實(shí)施例的電子設(shè)備還可采用第1實(shí)施例～第7實(shí)施例的任何類型組合的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
通過采用本發(fā)明，可形成有源矩陣型電發(fā)光顯示器中的像素部的內(nèi)側(cè)(與像素部相同的區(qū)域)中的驅(qū)動(dòng)電路以及其它的信號(hào)處理電路，該電發(fā)光顯示器是從與襯底相反的一側(cè)射出的光來操作的，并且使有源矩陣型顯示器實(shí)現(xiàn)微型化。
此外，通過下述方式，實(shí)現(xiàn)較高可靠性的有源矩陣型電發(fā)光顯示器，該方式為對(duì)于形成于襯底上的薄膜晶體管來說，布置最佳結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，其適合于電路和部件所要求的性能。
通過將這種類型的有源矩陣電發(fā)光顯示器用作顯示器，可形成具有較高可靠度的較小尺寸的電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種照相機(jī)，包括顯示部分；操作開關(guān)；圖像接收部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括多個(gè)像素，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)像素包括至少一個(gè)薄膜晶體管，與所述薄膜晶體管相連的一個(gè)像素電極，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述多個(gè)像素中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其中至少一部分驅(qū)動(dòng)電路被所述像素電極覆蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的照相機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
3.一種照相機(jī)，包括顯示部分；操作開關(guān)；圖像接收部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的包括至少第一和第二像素的一個(gè)像素部分，所述第一和第二像素中的每一個(gè)像素包括與一個(gè)像素電極相連的第一薄膜晶體管，第二薄膜晶體管位于所述像素電極之下，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括所述第一和第二像素的所述第二薄膜晶體管，以及其中所述驅(qū)動(dòng)電路形成在所述像素部分中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的照相機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
5.一種照相機(jī)，包括顯示部分；操作開關(guān)；圖像接收部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括至少第一和第二像素，每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述像素部分中的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括至少第一和第二部分，其中所述第一部分包括第一薄膜晶體管，所述第二部分包括第二薄膜晶體管，以及其中所述第一薄膜晶體管形成在所述第一像素中，所述第二薄膜晶體管形成在所述第二像素中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的照相機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的照相機(jī)，其中每個(gè)所述像素部分包括與所述發(fā)光元件相連的第三薄膜晶體管。
8.一種便攜式信息終端，包括圖像接收部分；操作開關(guān)；以及顯示部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括多個(gè)像素，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)像素包括至少一個(gè)薄膜晶體管，與所述薄膜晶體管相連的一個(gè)像素電極，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述多個(gè)像素中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其中至少一部分驅(qū)動(dòng)電路被所述像素電極覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的便攜式信息終端，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
10.一種便攜式信息終端，包括圖像接收部分；操作開關(guān)；以及顯示部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的包括至少第一和第二像素的一個(gè)像素部分，所述第一和第二像素中的每一個(gè)像素包括與一個(gè)像素電極相連的第一薄膜晶體管，第二薄膜晶體管位于所述像素電極之下，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括所述第一和第二像素的所述第二薄膜晶體管，以及其中所述驅(qū)動(dòng)電路形成在所述像素部分中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的便攜式信息終端，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
12.一種便攜式信息終端，包括圖像接收部分；操作開關(guān)；以及顯示部分；所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括至少第一和第二像素，每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述像素部分中的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括至少第一和第二部分，其中所述第一部分包括第一薄膜晶體管，所述第二部分包括第二薄膜晶體管，以及其中所述第一薄膜晶體管形成在所述第一像素中，所述第二薄膜晶體管形成在所述第二像素中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的便攜式信息終端，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的便攜式信息終端，其中每個(gè)所述像素部分包括與所述發(fā)光元件相連的第三薄膜晶體管。
15.一種計(jì)算機(jī)，包括顯示部分；以及鍵盤，所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括多個(gè)像素，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)像素包括至少一個(gè)薄膜晶體管，與所述薄膜晶體管相連的一個(gè)像素電極，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述多個(gè)像素中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其中至少一部分驅(qū)動(dòng)電路被所述像素電極覆蓋。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的計(jì)算機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
17.一種計(jì)算機(jī)，包括顯示部分；以及鍵盤，所述顯示部分包括形成在襯底上的包括至少第一和第二像素的一個(gè)像素部分，所述第一和第二像素中的每一個(gè)像素包括與一個(gè)像素電極相連的第一薄膜晶體管，第二薄膜晶體管位于所述像素電極之下，和形成在所述像素電極上的一個(gè)發(fā)光元件，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括所述第一和第二像素的所述第二薄膜晶體管，以及其中所述驅(qū)動(dòng)電路形成在所述像素部分中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的計(jì)算機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
19.一種計(jì)算機(jī)，包括顯示部分；以及鍵盤，所述顯示部分包括形成在襯底上的一個(gè)像素部分，所述像素部分包括至少第一和第二像素，每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件；以及形成在所述像素部分中的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括至少第一和第二部分，其中所述第一部分包括第一薄膜晶體管，所述第二部分包括第二薄膜晶體管，以及其中所述第一薄膜晶體管形成在所述第一像素中，所述第二薄膜晶體管形成在所述第二像素中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的計(jì)算機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)電路是從以下的組中選出的一種，所述組包括移位寄存器、電平偏移器、緩沖器、鎖存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、取樣電路、分波電路、升壓電路、γ補(bǔ)償電路、存儲(chǔ)器和差動(dòng)放大電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的計(jì)算機(jī)，其中每個(gè)所述像素部分包括與所述發(fā)光元件相連的第三薄膜晶體管。
全文摘要
一種電發(fā)光顯示器，其包括形成襯底上面的多個(gè)電發(fā)光元件和驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路中的至少一部分設(shè)置于襯底的一個(gè)顯示部中，從而可減小該顯示器的尺寸。
文檔編號(hào)H05B33/02GK1967858SQ20061010167
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2000年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月28日
發(fā)明者山崎舜平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所